5 ноября 1927 года деревянный полноразмерный макет дублера продемонстрировали комиссии НТК УВВС, которую возглавлял А.В. Надашкевич. Члены комиссии высказали ряд замечаний по оборудованию и вооружению самолета. В частности, им не понравилось сделанное на макете перемещение пулеметов вперед, расширившее фюзеляж и ухудшившее обзор. Однако ЦАГИ обещал сузить фюзеляж до прежних габаритов. Остальные замечания были учтены, и 30 ноября размещение вооружения и оборудования НТК утвердил.
И-4 с мотором 9Aq казался безусловно перспективнее, чем вариант с 9Ad, этой позиции придерживался и тогдашний начальник УВВС Варанов. Но истребители требовались ВВС срочно, и НТК 17 ноября «допустил И-4 на снабжение ВВС РККА», т. е. принял машину на вооружение, а в декабре в ЦАГИ начали выпуск рабочих чертежей на серию с моторами 9Ad.
Строить серийные истребители собирались на заводе № 22, единственном в стране умевшим производить цельнометалические самолеты (бывшем концессионном заводе «Юнкере» в Филях). Первый заказ предусматривал сборку 75 И-4. На это ассигновали 2 млн. 815 тыс. рублей. Две головных машины должны были стоить по 60 тыс. руб., а остальные — по 35 тыс. Это было страшно дорого — вместо одного истребителя отечественной постройки за границей (при тогдашнем курсе рубля) можно было купить два. Но на эти расходы шли, чтобы избавиться от зависимости от иностранной авиапромышленности, и стоимость всех советских самолетов превышала цену импортных. Кстати, реально серийные И-4 обходились еще дороже. Комплект (самолет, запасные винты, лыжи, вооружение) стоил в 1930 г. 36089 рублей. Первый серийный И-4 по плану должен был быть готов 1 ноября 1928 г. С 15 января 1928 года на завод N22 начали поступать чертежи из ЦАГИ. Завод начал готовить оснастку и инструмент, запасать необходимые материалы.
В июле того же года дублер И-4 был закончен. В том же месяце он прошел краткие заводские испытания и 1 августа был принят НИИ ВВС. На первом самолете вооружение не испытывалось, поскольку в ЦАГИ пулеметы смонтированы были неправильно. На второй машине пулеметы устанавливал завод N?25. Ему на это потребовалось больше месяца, лишь 21 сентября самолет вернулся в НИИ. Начались длительные испытания. Некоторое облегчение планера и увеличение мощности двигателя позволили подтянуть данные И-4 почти до уровня технического задания: максимальная скорость у земли выросла до 257 км/час, потолок дошел до 7650 м. По горизонтальной маневренности требования были даже превышены — восьмерка выполнялась за 24,5 сек. — почти на 10 сек. быстрее, чем на первом экземпляре. Уже в первом полете пилот И.Ф.Козлов заметил, что машину постоянно тянет в кабрирование — она самопроизвольно задирала нос. Возникли проблемы и с прочностью отдельных элементов конструкции: 22 ноября полет кончился вынужденной посадкой — сорвало часть обшивки фюзеляжа. Трескались выхлопные патрубки, прыгало давление масла в системе, тек маслорадиатор, трескались винты. С наступлением холодов значительно усложнялся запуск двигателя.
Обслуживание двигателя на серийном И-4. Хорошо видна «чешуйчатая» полировка неокрошеного капота. Фото предоставлено автором
Проверка парашюта перед вылетом в строевой авиаэскадрилье. На заднем плане серийный И-4 с установленными под нижнем крылом бомбодержателями. Фото предоставлено автором
Поэтому второй И-4 вернули ЦАГИ для установки подогревателя на карбюраторы. Вернулся он лишь 19 февраля 1929 года, а 28 февраля на нем потерпел аварию И.Ф. Козлов: оторвавшийся кок винта повредил винт, капот и левую лыжу (к этому времени у И-4 уже были свои лыжи, изготовленные заводом № 28). Самолет отправили на опытный завод ЦАГИ для ремонта. Там и нашли очень простое и эффективное средство борьбы с самопроизвольным кабрированием — перевернули стабилизатор «вверх ногами», выпуклостью вверх. С 14 марта истребитель опять начал летать, склонность задирать нос полностью исчезла. В процессе испытаний в НИИ в самолет внесли еще целый ряд небольших изменений: переделали заголовник пилота, поставили новую ручку управления (на 50 мм короче) и стандартные ручки перезаряжания пулеметов, усилили обтекатели цилиндров и кок винта. Испытания закончились лишь 25 апреля 1929 года. Отзыв НИИ был великолепен. Отмечалась хорошая устойчивость на всех режимах полета, быстрая и четкая реакция на работу рулей, легкое выполнение фигур высшего пилотажа, устойчивое пикирование, хороший обзор, удобная кабина. Правда, указывалось на небольшую вибрацию концов крыльев при некоторых режимах работы мотора и запаздывание с выходом из штопора, но это не повлияло на окончательное заключение: «Самолет И-4ЮVI может быть рекомендован на снабжение воздушного флота как современный истребитель».
В АГОС ЦАГИ уже думали о новых модификациях И-4, в первую очередь наращивая мощность мотоустановки. Предлагалось установить на самолет мотор «Юпитер VII», обладавший лучшими высотными характеристиками или еще более высотный новый советский двигатель М-15. А Туполев даже мечтал приобрести во Франции новый опытный «Гном-Рон», развивавший до 600 л.с.
Опытный истребитель АНТ-5
Серийный истребитель И-4
Модификация истребителя И-4 для «Звена» Вахмистрова
И-4бис (вид спереди)
Опытный истребитель И-4бис (вид справа)
Дублер И-4 еще только приступал к испытаниям в НИИ ВВС, когда из цехов завода № 22 выкатили первый серийный самолет. Серийные машины фактически имели планер, аналогичный второму опытному экземпляру, но с мотором 9Ad; только карбюратор заменили на более совершенный «Триплекс» (на обоих опытных стояли типа «Клодель»). Все приборы теперь были советского производства, кроме часов. Головной серийный И-4 с заводским № 1513 испытывался в НИИ ВВС с 10 октября по 26 ноября 1929 года. По сравнению с дублером № 1513 оказался тяжелее на 44 кг. Завод попытался свалить рост веса на краску (опытные машины не красились), но военная приемка быстро доказала абсурдность этого утверждения. Рост веса привел к существенному ухудшению летных данных, особенно пострадали скороподъемность и потолок. Максимальная скорость у земли составляла 249,5 км/ч, практический потолок — 7120 м. Часть выявленных ранее дефектов так и осталась неустраненной. Сминались слишком тонкие обтекатели на колесах, непрочны были крепления колес, тек маслобак.
Тем не менее в НИИ заключили: «Самолеты H-4IOIV первой серии постройки завода № 22 могут быть приняты на снабжение ВВС».
Новыми истребителями собирались вооружить в первую очередь авиачасти Белорусского военного округа и Краснознаменной Кавказской армии. К середине 1929 г. по планам хотели сосредоточить в Белоруссии уже 75 И-4. Однако практически к июню в наличии имелся только один серийный самолет. Фактически он был личным самолетом начальника ВВС МВО, аса гражданской войны, И.У.Павлова. Этот И-4 считался проходящим эксплуатационные испытания. Машина Павлову понравилась: «…самолет и мотор выявили себя на протяжении месяца с лучшей стороны», — написал он в акте испытаний. Претензии в основном были связаны с вооружением — пулеметы были не новые, а их установка — недостаточно жесткой.
Ряд замечаний Павлов высказал по размещению приборов и органов управления. После полугодовой эксплуатации этой машины она была разобрана и повторно изучена. Специалисты выявили много недостаточно прочных элементов конструкции, имевшие различной степени повреждения.